收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

遥感傅里叶变换红外光谱在有毒有机物分析中的应用

黄中华  
【摘要】:本论文主要从以下几个方面进行了研究: 1、遥感傅里叶变换红外发射光谱技术在遥测热气体辐射源(如发电厂、各种飞行器和发动机羽尾排放)的红外辐射的物理和化学特性方面,已成为非常重要的手段之一。然而,当这些作为目标的红外辐射源的详情无法获取,或由军方保密时,如何恰当地应用辐射定律和某些容易得到的公开文献资料,作出精确地估算,则是红外领域的科学工作者和相关领域的军事家极为敏感和热衷的话题。而仪器响应函数或称仪器能量传递函数,是获得红外辐射的绝对光谱能量,如辐射源光谱辐射通量密度、辐射源光谱辐射强度、辐射源光谱辐射亮度、光谱辐射照度以及样品的辐射率和燃烧产物的浓度等一系列重要数据不可缺少的基本参数。因此,本研究利用不同温度的标准绝对黑体对EQUINOX55型遥感傅里叶变换红外光谱系统进行了光谱响应校正,考察了该系统的仪器响应函数随时间的变化规律。 研究表明,在温度低于1073K时,仪器响应函数跟温度有关,仪器响应函数随着温度的升高而增加,而在高温(>1073K)下,它们之间的变化趋小。以前用该黑体对170RS型遥感傅里叶变换光谱系统的校正结果是,在低温(<600K)下,仪器响应函数随温度的升高而降低。说明不同的遥感傅里叶变换光谱系统,其仪器相应函数受温度的影响规律不同,故在利用遥感傅里叶变换红外发射光谱测定红外源的光谱辐射绝对能量分布或气体组分时,应依据温度条件,进行校正。 为了方便计算遥感傅里叶变换红外光谱系统的仪器响应函数和红外辐射的绝对能量分布,本文还开发研制了FTIR校正系统软件,它不但计算速度快,准确性高,而且用户界面友好,曲线美观,是帮助红外领域的科学工作者和相关领域的军事家进行辐射能量计算和校正仪器的有力工具。 2、在涉及工业污染源排放的有害气体的扩散,城市污染的气体空间分布、扩散和变迁等问题,气体浓度的点样测定数据往往难以表述。为此,近年来发展起来了一项新技术一遥感傅里叶变换红外光谱层析技术,它采用遥感傅里叶变换红外光谱仪作为光谱遥感测量设备,利用层析技术重构待测参数(气体浓度)的空间分布轮廓图,该技术在大气污染的大范围的浓度分布监测、污染迁移的评估、预警报告和对应具体位置和防护线位置的大气污染空间的监测等方面,具有很大的应用潜能。 本研究对二维空间有毒有机气体浓度的重构技术是基于四种插值方法,它们 博士论文 遥感傅里叶变换红外光谱在有毒有机物分析中的应用 分别是线性插值(简称‘hnear’)、最邻近插值(简称nearest’)、三次插值(简称‘cubic’) 和Matlab4的插值方法(简称‘v4’),该方法所需数据比过去的ART法、SBFM法 等要少得多,其中‘cubi。’法是基于三角对全光程积分浓度点样数据进行的三次 插值,它比线性插值、最邻近插值、v4法的结果更精确,其重构结果与同时进行 的点样法所得浓度比较,相对误差在5.31%范围内。更重要地是,本方法避免了 纵横交错复杂的几何射线构造,毋需多个昂贵的角镜或平面镜,从而简化了运算, 节约了测定成本,为实际应用提供了可参照的依据。 本文绘制的有毒有机物的浓度等值线图,从某种意义上,有助于人们获知受 空气污染的危险工作环境的污染状况,较为直接地观察出二维空间的浓度峰所处 的精确位置,即为污染最严重的地方,及早采取防范措施,避开那些污染超标的 场所。 3、随着社会工业化的高度发展,人们对直接影响人类健康的大气质量也越来 越重视,如何对大气中的有机毒物进行实时监测并作出预警己是各国环保专家研 究的焦点之一。由于在实际监测中,存在诸多既明白又不完全清楚的因素,如气 候条件、地理环境等复杂的因素,人们往往难以获得预警建模中所需的大量信息 参数。鉴于以上原因,本研究认为,有机毒物污染的大气空间可以看着一个灰色 系统,有机毒物气体在大气中的浓度作为一个灰色量,其短期数据的获得是采用 遥感傅里叶变换红外光谱对模拟污染源所作的实时监测,并依据灰色系统理论, 对监测数据建立了GM(1,l)模型,用来揭示易挥发有机毒物的浓度在大气中随 时间变化的某种总趋势,并对未来时刻的有毒有机气体在大气中的浓度进行了预 测。 本研究建立了两种有毒有机气体浓度随时间变化的预测模型,它们分别是正 己烷和甲苯,对它们建立的预测模型,其平均相对误差精度达到二级,后验差比值 精度达到一级,证实该灰色GM(1,l)预测模型具有足够高的精度,且用来预测 未来短时段内大气中正己烷和甲苯气体的浓度结果非常理想。但是值得注意的是, 依据灰色GM(1,l)建模理论建立的大气浓度时间预测模型,并非均能达到要求, 检验合格的模型才能用来预测。通过以上研究证明,只要灰色GM(l,1)预测模 型经过一系列严格的检验,可以用它来对遥感傅里叶变换红外光谱采集的实时数 据进行未来短时段预测。 4、在现代家庭装修和日常生活中,由挥发性有机化合物(VOCs)造成的空 气污染占有的比重逐年提高,由于大气VOCs污染具有多组分并存、干扰因素多 等特点,给实际的监测工作造成一定困难,尤其是测定的谱图中各种有机组分的 特征峰之间


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 Richard Parkins ,熊楚才;历经变革清洗业还加州一片蓝天[J];洗净技术;2003年04期
2 赵金镯;室内挥发性有机物的来源及其健康效应[J];卫生研究;2004年02期
3 张从容;控制PTA装置VOCs排放的催化系统[J];石油化工动态;1996年01期
4 谢兰英,罗灵爱,李忠;热电冷凝VOCs[J];广东化工;2005年06期
5 陈娇领,周志军,刘茉娥;膜分离技术脱除和回收空气中有机蒸气的应用[J];浙江化工;2002年04期
6 王斌,张欢,路世昌,由世俊,徐静,李元鹤,葛住军;新型等离子体空气过滤器研究[J];河北建筑科技学院学报;2004年04期
7 李丽,徐文华;新风量对室内VOCs浓度分布影响的模拟分析[J];洁净与空调技术;2003年03期
8 黄海凤,唐伟;CuMn复合氧化物及稀土助剂对VOCs催化燃烧性能的研究[J];浙江工业大学学报;2004年04期
9 张琦;卞金良;;浅议挥发性有机化合物VOCs净化方法的应用[J];硅谷;2008年13期
10 徐伟;张钰靓;施延君;叶永根;;钙钛矿型催化剂去除VOC的性能研究[J];广东化工;2011年06期
11 沈学优,罗晓璐,朱利中;空气中挥发性有机化合物的研究进展[J];浙江大学学报(理学版);2001年05期
12 林云琴,林和健,王德汉;低温等离子体技术及其在VOCs处理中的应用[J];城市环境与城市生态;2005年05期
13 余正贤;;等离子体技术在大气污染控制中的应用[J];广东化工;2009年07期
14 李波;李娟;;某行政大楼室内空气污染治理实例分析[J];资源与人居环境;2007年24期
15 吕景;高运川;;生物滴滤塔处理VOCs的实验研究[J];环保科技;2008年03期
16 冯子凌;;吹扫捕集——GC/MS测定韶关地表水中VOCs方法探讨[J];环境;2008年S1期
17 徐东群,崔九思,韩克勤,李宝成;活性炭纤维吸附/热解吸/毛细管气相色谱法测定低浓度VOCs的方法[J];环境化学;1999年06期
18 赵静,白郁华,王志辉,张树宇;我国植物VOCs排放速率的研究[J];中国环境科学;2004年06期
19 何秋生,王新明,赵利容,盛国英,傅家谟;炼焦过程中挥发性有机物成分谱特征初步研究[J];中国环境监测;2005年01期
20 ;环境监测仪器设备[J];环境科学文摘;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王谦;;浅析室内空气中甲醛的污染与防治[A];新农村建设与环境保护——华北五省市区环境科学学会第十六届学术年会优秀论文集[C];2009年
2 徐正兵;;浅议政府干预理论在我国防止船舶造成空气污染中的实践[A];2008年度海事管理学术交流会优秀论文集[C];2008年
3 肖芸;;VOCs对癌基因和抑癌基因表达影响研究[A];2008年全国职业性呼吸系统疾病学术研讨会论文集[C];2008年
4 夏元洲;;刨花板生产过程中的空气污染问题[A];第一届全国人—机—环境系统工程学术会议论文集[C];1993年
5 杜巧连;;液压机械空气污染的危害及预防[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2000年
6 齐飞艳;赵勇;樊巍;朱延峰;;三种植物配置净化空气颗粒物能力的比较[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
7 童晶晶;高闽光;刘文清;徐亮;魏秀丽;金岭;程巳阳;;基于开放光路傅里叶变换红外光谱的VOCs测量研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 马丽娜;张兴昌;胡万里;;纳氏试剂分光光度法测定室内空气中的氨气[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
9 侯辉;刘天骄;程学丰;;室内外空气主要污染物对人体健康的影响[A];矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用[C];2009年
10 许亮;王喜;翟增秀;;VOCs恶臭污染治理技术探讨[A];恶臭污染管理与防治技术进展[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄中华;遥感傅里叶变换红外光谱在有毒有机物分析中的应用[D];南京理工大学;2003年
2 赵文昌;空气污染对城市居民的健康风险与经济损失的研究[D];上海交通大学;2012年
3 王洪昌;介质阻挡放电去除气态混合VOCs的研究[D];大连理工大学;2010年
4 徐敬;北京地区大气有机物对臭氧生成的影响研究[D];中国气象科学研究院;2012年
5 屈芳;粘土基多孔吸附/催化材料及其净化典型VOCs的性能[D];浙江大学;2010年
6 耿启金;环隙流化床中纳米颗粒聚团流态化/光催化降解VOCs的研究[D];青岛科技大学;2011年
7 胡燕婕;肺癌呼气特征性VOCs的筛选及诊断价值研究[D];浙江大学;2010年
8 张新儒;非对称透湿膜的制备以及热、湿和VOCs在膜中的传递特性研究[D];华南理工大学;2012年
9 高岩;北京市绿化树木挥发性有机物释放动态及其对人体健康的影响[D];北京林业大学;2005年
10 张铁臣;汽油车冷起动挥发性有机物排放及生成机理的研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐峰;光催化降解室内VOCs相关性研究[D];清华大学;2010年
2 史华星;绝缘胶带制造过程中VOCs释放规律及减排对策[D];华东理工大学;2011年
3 陈颖;我国工业源VOCs行业排放特征及未来趋势研究[D];华南理工大学;2011年
4 陈霞;南京紫金山5种主要树种释放VOCs的种类与含量[D];南京林业大学;2011年
5 王宇楠;漆包线生产过程中挥发性有机物(VOCs)排放特征研究[D];华南理工大学;2011年
6 乔月珍;上海市机动车和涂料VOCs源成分谱及其大气反应活性研究[D];华东理工大学;2012年
7 张帆;济南市环境空气VOCs污染特征及迁移转化规律研究[D];山东建筑大学;2012年
8 黄山;纤维干燥排气VOCs成分及释放特性的研究[D];南京林业大学;2012年
9 印丽媛;华北地区不同类型站点大气挥发性有机物(VOCs)特征研究[D];中国地质大学(北京);2012年
10 杨利娴;我国工业源VOCs排放时空分布特征与控制策略研究[D];华南理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 梁勇全;警惕车内的空气污染[N];中国交通报;2000年
2 ;警惕新车空气污染[N];中国汽车报;2004年
3 徐启生;美加州山火造成严重空气污染[N];光明日报;2007年
4 张玉萍;空气污染重不宜出门(一)[N];医药养生保健报;2007年
5 ;欧洲空气污染严重平均每人少活8个月[N];新华每日电讯;2005年
6 记者华凌张亮;新生儿疾患与空气污染有关[N];科技日报;2002年
7 本报记者 曾祥素;警惕夏季车内空气污染[N];中国质量报;2004年
8 邵斌;空气污染最重十城市被要求加强治理[N];大众科技报;2004年
9 张震;车内异味不可小觑[N];中国消费者报;2008年
10 艾宇欣;亚洲空气污染每年害死50万人[N];发展导报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978